外界风对建筑中庭自然排烟的影响

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1、第30卷第1期2013年2月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．30No．1Feb．2013文章编号：2095—1248(2013)01—0081—06外界风对建筑中庭自然排烟的影响陈霄，谢姚(沈阳航空航天大学安全工程学院，沈阳110136)摘要：采用数值模拟的方法，分析了在自然排烟条件下，不同外界风对于中庭内烟气流动特性的影响。通过模拟得出：单侧外界风对于自然排烟烟气流动有明显影响，烟羽流倾斜角度随风速增加而增大，同一时刻相同高度的压力随风速增加而减小，温度大小相对于高度的变化率

2、随风速增加而减小，较大的风速会造成排烟口流量相对于时间的变化率减小。关键词：外界风；中庭；数值模拟；烟气流动中图分类号：X932文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2013．01．018TheinfluenceofexternalwindsonNaturalSmokeExhaustinbuildingatriumCHENXiao，XIEDan(CollegeofSafetyEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136)Abstract：Based

3、onthenumericalsimulation，thepaperanalyzestheinfluenceofdifferentexternalwindsonsmokemovementundernaturalventilation．Theresultsshowthatexternalwindsfromasingledirectionhaveobviouseffectsonsmokemovementundernaturalventilation．Whenthewindspeedincreases，thefLreplumgrowsseverely，

4、thepressureinthesameheightatthesametimeturnslower，andthechangerateofthegastemperatureovertimebecomessmaller．1hewindswithhighspeedwillmaketheflowthroughsmokeventsdescendfaster．Keywords：externalwinds；atrium；numericalsimulation；smokemovement伴随着我国经济和相关技术的不断发展，中庭正以其庄重美观、视野开阔、环境舒适

5、等特点被越来越多地引入到商业、展览、办公等大型公共建筑内。与此同时，中庭的贯通性也给消防安全设计带来了挑战。统计结果表明，火灾中80％以上死亡者死于烟气的影响。而中庭内通常无法按照常规方法划分防火分区，易导致烟气迅速扩散，使人员遭受高温浓烟威胁，极易引起恐慌和拥挤、踩踏现象，影响人员安全疏散。因此，中庭的排烟设计是中庭类公共建筑消防系统设计的重要组成部分¨’21。中庭通常采用的排烟方式有机械排烟和自然排烟。以往中庭通常采用机械排烟方式，并已有人做过相应研究旧‘7J。机械排烟初期投资高，而且火灾猛烈发展阶段排烟效果会降低，另外，如今越来越多的中庭

6、由于考虑到美观和采光的要求而采用玻璃顶棚，造成机械排烟设备安装不便。而自然排烟不仅结构简单，而且无动力设备和投资少，因此越来越受到青睐，例如北京大剧院、国家会议中心均采用了自然排烟方式。影响自然排烟的因素很多，其中建筑外部环境风(简称为“外界风”)是不可忽略的重要因素，而在工程实践中，往往将出口边界条件简化处理为自由边界条件，忽略了外界风对于排烟效果的影响，显然是不尽合理的，需要分析外界风对于自收稿日期：2012—11—20作者简介：陈霄(1987一)，女，辽宁葫芦岛人，硕士，主要研究方向：防火防爆工程与技术，E—mail：cx20060405

7、5002@126．com。甄82沈阳航空航天大学学报第30卷然排烟的影响。本文采用数值模拟的方法，分析了固定风向、不同风速的外界风条件对中庭建筑自然排烟效果的影响，为中庭建筑自然排烟设计提供一定参考。1模型参数设置1．1基本参数设置本文采用火灾动力学软件FDS对中庭建筑进行烟气模拟分析。中庭尺寸为40m长(工方向)、24m宽(Y方向)、28m高(Z方向)，模拟设定边界为60m×60m×54m。计算区域网格划分为0．5m×0．5m×0．5m，总模拟时间为600s。火源位于中庭中央，面积为1m2。根据美国NFPA92B中的建议，未限制可燃物的中庭最

8、小火灾热释放速率为5000kW。火灾增长曲线选用快速产火，火灾增长期时间为f=327s。1．2排烟补风参数排烟量计算采用产烟量法旧j，经计算后确定排烟